| 小火龙果 |
2023-11-17 15:00 |
SYNOPSYS 光学设计软件课程四十九：一个40倍显微物镜
显微镜是实验室、科研院所和学校常用的目视光学仪器。显微镜通常由照明系统、成像系统和探测器系统组成。成像系统主要由显微物镜、目镜和转像棱镜构成。下面给出一个40倍显微物镜设计的例子。 aO}p"-'
?%%vQ ?
本课将给出一个学习例子： I. Xbowl
1.镜片数8片,不使用非球面 t|9vb
2.视场角为25° O>I%O^
3.数值孔径NA=0.55 eL'fJcjw<
4.波长为VIS 1FG"Ak}D
5.总长小于46mm zsj]WP6 j
6.盖玻片0.17mm c, ]fw2
7.工作距越长越好，下限为2.2mm（镜片到盖玻片的最近距离） _{
2`sL)
OlptO60{ ]
首先，根据技术指标计算镜头的外形尺寸： ~]Av$S
1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定，为160mm ;\f0II3
2.焦距f=160/40=4mm }A[5\V^D*
3.F数F#=1/（2*NA）=0.91 I~E&::,
4.YMP1=0.5*f/F#=2.2 0'Qvis[kt
设计时倒置设计，物镜为目镜所在位置，像面为盖玻片底部待观察物，因此后焦为0。 DjiI*HLNR
.Iz
JJp
下面是对DSEARCH的输入： %tPy]{S ..
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 GO*D4<#u
a[,p1}!_
运行宏文件，我们得到了一个比较合适的初始结构。 VV#'d
I.>8p]X
[attachment=122705] 3[?;s} 61
DwK$c^2q{.
该程序创建了一个优化宏文件并将其加载到编辑器窗口中。在这里，您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。 {9) HB:
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 ({$rb-
sO!m,pK(
+.rE|)BPy
命令窗口输入SPEC 2|(lKFkQ
\4
+HNy3
[attachment=122712] Z 0v&AD=
biForT_no
焦距为4.0098mm，F数为0.9033，总长为26.8492mm<46mm,放大率为-0.02484，由于倒置设计，实际放大率为1/0.02484=40.25。 knfmJUT
C[l5[ DpH
命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离 pB]*cd B?
)cL`$h4DD
[attachment=122704]
><. *5q
cBU3Q<^
工作距离为2.36930345mm>2.2mm。 ?5^DQ|Hg ^
TTWi wPo59
使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火（50，2，50） DeeV;?:
)T&r770
[attachment=122706] Z.rhM[*+0C
5`lVC$cP
在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃 k9NHdi7&2
[attachment=122707] | Ho}
D ~
(yeWArQ
最终结果 L)S
V?FBx
[attachment=122713] K( ?p]wh
\.GA" _y
[attachment=122708] l1 _"9a%H
MX+gc$Y
O
上述镜头数据列表均满足技术指标 a] 6d hQ`
?%D nIl>
查看畸变图，在像质分析中，选择像差畸变，颜色为M，运行DIS rd24R-6
[attachment=122710] ~zvZK]JoX
{Q`Q2'@
[attachment=122709] [By|3 bI
2^Z"4t4
[attachment=122711] *iyc,f^w
5`i+a H(
查看多视场衍射MTF，在像质分析中，选择MTF（衍射）多视场衍射MTF，颜色为M，运行MTF。 ?iamo.0zN
[attachment=122715] \JCpwNT{P
nQg_1+
[attachment=122716] M~y}0Ik
g:6 `1C
[attachment=122714] {h.j 6
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我们有了一个非常好的40倍显微物镜。 q$`>[&I~)
很高兴您选择SYNOPSYS来设计您的镜头，它可以快速的做出非常好的设计。 3; !!`R>e
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